JP2007005545A - Surface treatment method for semiconductor processing apparatus - Google Patents

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Kazuya Dobashi
Akitake Tamura
和也 土橋
明威 田村
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Tokyo Electron Ltd
東京エレクトロン株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the durability of a site where a corrosive gas for semiconductor processing apparatus flows, and a corrosion resistance against the corrosive gas by forming an atomic deposit film on the surface of the site. <P>SOLUTION: The semiconductor processing apparatus is assembled by connecting a processing-gas supply pipe 21, a gas-supply apparatus unit 22, gas piping 23, a vacuum pipe 24, and a vacuum pump 25 to a processing vessel 10. A first raw-material gas and a second raw-material gas are supplied alternately by a changeover at a large number of times, through a gas flow path connecting the processing vessel 10, the processing-gas supply pipe 21, the gas-supply apparatus unit 22, the gas piping 23, and the exhaust pipe 24. The gas flow path is evacuated between the supply of the first raw-material gas and the second raw-material gas. Consequently, an atomic-layer deposit film composed of a compound containing either of Al, Hf, Zr and Y is formed on a contact surface with the corrosive gas in the gas flow path. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば半導体装置(半導体デバイス)に対して基板処理を行うための、処理容器内に腐食性ガスが供給される半導体処理装置において、この半導体処理装置の腐食性ガスが通流する部位の表面に堆積膜を形成するための表面処理を行う技術に関する。 The present invention, for example, a semiconductor device for performing a substrate processing for (semiconductor devices), in a semiconductor processing device corrosive gas is supplied into the processing vessel, a portion corrosive gas in the semiconductor processing apparatus flows surface deposited film to a technique for performing surface treatment for forming a.

半導体デバイスやLCD基板の製造プロセスに用いられる半導体処理装置、例えば成膜処理装置や、酸化処理装置、エッチング処理装置等は、例えば半導体デバイスを製造するための半導体ウエハW(以下「ウエハW」という)に対して処理ガスにより成膜処理等の所定の処理を行う処理容器と、この処理容器に処理ガス供給源からの処理ガスを供給するための処理ガス供給管と、前記処理容器を排気するための真空ポンプに接続された排気管と、を備えている。 Semiconductor processing apparatus for use in semiconductor devices or LCD substrate manufacturing process, for example, thin film deposition apparatus, oxidizing apparatus, an etching apparatus or the like, for example, a semiconductor wafer W for fabricating a semiconductor device (hereinafter referred to as "wafer W" a processing chamber for performing a predetermined process of the film formation process or the like by processing gas to), and the processing gas supply pipe for supplying the processing gas from the processing gas supply source to the processing container, evacuating said processing vessel and a, an exhaust pipe connected to a vacuum pump for.

通常、これら処理容器と処理ガス供給管、排気管、真空ポンプは、メーカ側で製造された後、納入先であるユーザ側で処理容器に処理ガス供給管が接続されると共に、排気管を介して真空ポンプが接続されて装置が組み立てられる。 Typically, these processing container and the processing gas supply pipe, an exhaust pipe, a vacuum pump, after being produced by the manufacturer, together with the process gas supply pipe into the processing vessel at the user side is connected a delivery destination, through the exhaust pipe device is assembled is connected to a vacuum pump Te. そして処理ガス供給源はユーザ側にて用意されているので、前記メーカ側の処理容器に付設された処理ガス供給管は、例えばユーザ側の配管を介して、ユーザ側の処理ガス供給源に接続される。 And since the processing gas supply source is provided at the user side, the manufacturer of the processing process gas supply tube is attached to the container, for example via the user side of the pipe, connected to the user side of the processing gas supply source It is.

ここで前記処理容器や、処理ガス供給管、排気管等の構成部材の処理ガスとの接触面は、通常ステンレスの電解研磨品やアルミニウム等の金属により構成されている。 Here and the processing chamber, the processing gas supply pipes, the contact surface between the process gas components such as an exhaust pipe is composed of a metal normally such as electrolytic polishing products, aluminum stainless steel. また処理容器の内部にも金属製の構成部材が含まれている。 Also inside of the processing chamber contains a metal component. これら半導体処理装置を構成する金属製の構成部材に対しては、例えば腐食性ガスを用いた場合の耐食性を向上させるために、腐食性ガスと接触する領域の表面、つまり腐食性ガスが通流する部位の表面に所定の表面処理が施される場合がある。 For metal components constituting these semiconductor processing device, for example in order to improve the corrosion resistance in the case of using the corrosive gas, the surface area in contact with corrosive gases, i.e. corrosive gas flows there is a case where a predetermined surface treatment on the surface of the site is performed.

前記表面処理としては、フッ化被膜形成処理や、オゾンパッシベーション処理(被膜形成処理)、SiO コーティング処理、セラミック溶射膜形成処理、陽極酸化処理、CVD(Chemical Vapor Deposition)処理等の様々な手法が用いられている。 As the surface treatment, and fluoride film forming process, ozone passivated (film formation process), SiO 2 coating process, a ceramic sprayed coating forming process, anodic oxidation treatment, CVD (Chemical Vapor Deposition) various methods such as treatment is It has been used. 従来では、このような表面処理が行われた構成部材を個別に購入した後、半導体処理装置を組み立てており、このため前記構成部材が高コストになり、半導体処理装置トータルの製造コストが増大してしまうという問題がある。 In the prior art, after the surface treatment was separately purchased component made, and assembled semiconductor processing apparatus, the order becomes the structural member is costly, the production cost of semiconductor processing equipment total increases there is a problem in that.

さらに各表面処理方法では、次のような問題がある。 In addition, each surface treatment method, there are following problems. 即ち前記フッ化被膜形成処理では、表面処理が施された配管に対して装置の組み立て時に曲げ施工を行おうとすると、曲げた領域の不動態膜(表面処理膜)が破壊され、剥離してしまい、メタルコンタミネーションやパーティクル発生の要因になってしまう。 That is, the fluoride film forming process, and if you try to construction bending during assembly of the device relative to the pipe surface-treated, passivated film (surface treatment film) bending region is destroyed, will be peeled off , it becomes a factor of metal contamination and particle generation. 酸化被膜形成処理や陽極酸化処理では、十分な厚さの酸化膜の形成が困難であり、耐食性に劣る。 The oxide film forming process or anodic oxidation treatment, it is difficult to form a oxide film of sufficient thickness, poor corrosion resistance. SiO コーティング処理では、処理対象である配管の内径が小さい場合には処理が不可能であり、またフッ素雰囲気には適さない。 Of SiO 2 coating process, when the inner diameter of the pipe to be processed is small is impossible processing, also is not suitable for fluorine atmosphere. セラミック溶射膜形成処理は、被膜がポーラス構造であり、表面が粗いため、処理中に膜剥がれが発生し、パーティクル発生の要因となる。 Ceramic sprayed film forming process, the coating is porous structure, the surface is rough, film peeling occurred during processing, it causes the generation of particles. CVD(Chemical Vapor Deposition)処理では、緻密で良好な膜が成膜できるものの、高温になるため成膜対象が限られ、アルミニウム製の構成部材には適用しにくい。 The CVD (Chemical Vapor Deposition) process, although it dense and excellent film deposition, a limited deposition target to become a high temperature, the aluminum components hardly applied.

さらに既述のように、半導体処理装置は、ユーザ側で組み立てられ、処理容器に付設された処理ガス供給管の上流側の配管については、ユーザ側の自社の配管を用いている。 Further, as described above, a semiconductor processing apparatus is assembled at the user side, the upstream side piping of the process gas supply tube is attached to the processing vessel, and using the user side of their pipes. ここでユーザ側の配管についてはメンテナンスが十分に行われていない場合があり、このため処理容器に付設された処理ガス供給管については表面処理を行ったとしても、ユーザ側の配管の表面処理を行っていない場合には、ユーザ側の配管の内壁が腐食してしまい、これによってパーティクルが発生し、このパーティクルにより金属汚染が発生する場合がある。 Here, the user side of the piping may maintenance is not performed sufficiently even when subjected to surface treatment for processing gas supply tube is attached to this end the processing vessel, the surface processing of the user side of the pipe If not done, will corrode the inner wall of the user side of the pipe, which particles are produced by, in some cases metal contamination caused by the particles. このようにメーカ側から、腐食性ガスが通流する部位にはパーティクルの発生要因がない状態で半導体処理装置を出荷した場合でも、ユーザ側で半導体処理装置を組み上げたときにパーティクルが発生する場合もある。 Thus from the manufacturer, even if corrosive gas shipped semiconductor processing device with no cause of particles at a site flowing, if particles are generated when the assembled semiconductor processing device on the user side there is also. また装置の組み立て時に、表面処理が行われた配管の曲げ加工を行なう場合もあり、このような外的要因で表面処理膜が破壊され、この膜がパーティクルの発生原因となる場合もある。 Also during the assembly of the device, also when performing bending of the pipe surface treatment is performed, such a surface treatment film by external factors destroyed, this film sometimes becomes a cause of particles.

ところで特許文献1には、処理ガスを導入する処理ガス導入管部、及び排気系に通じる排気管部を備えた熱処理装置において、処理炉の炉内環境に晒される金属製部材の接ガス面にクロム酸化物被膜をコーティングしたり、配管の接ガス面にフッ素樹脂被膜をコーティングする技術が記載されている。 Meanwhile Patent Document 1, processing gas introducing conduit for introducing a process gas, and the heat treatment apparatus having an exhaust pipe section leading to the exhaust system, the gas-contacting surface of the metal member to be exposed to the furnace environment of the processing furnace or coated with chromium oxide coating, a technique of coating a fluorocarbon resin film on the gas-contact surface of the pipe is described. しかしながらこの文献1においては、熱処理装置をユーザ側の配管と接続したことによりパーティクルが発生する場合があることやその対策については何ら記載されておらず、特許文献1の技術を用いても本発明の課題を解決することは困難である。 However, in this Document 1 does not describe at all about and that measures if there is a particle by connecting the heat treatment apparatus and the user side of the pipe occurs, the present invention be used in the technique of Patent Document 1 it is difficult to solve the problem.

特開2002−222807号公報 JP 2002-222807 JP

本発明は、このような事情の下になされたものであり、その目的は、処理容器内に腐食性ガスを導入する半導体処理装置において、前記半導体処理装置を組み立てた後に、腐食性ガスが通流する部位の表面に原子層堆積膜を形成する表面処理を行う技術を提供することにある。 The present invention has been made under such circumstances, and an object is to provide a semiconductor processing apparatus for introducing a corrosive gas into the processing container, after assembling the semiconductor processing device, corrosive gases passing It is to provide a technique for performing surface treatment to form a surface atomic layer deposition film of sites flow.

このため本発明は、処理ガスを金属製の処理容器内に供給することにより処理容器内の基板に対して半導体装置を製造するための処理を行い、処理ガスが腐食性ガスであるか、または前記処理後に処理容器内に腐食性ガスであるクリーニングガスを供給して処理容器内をクリーニングする半導体処理装置について、腐食性ガスが通流する部位の表面を処理する方法において、 Thus the present invention performs a process for manufacturing a semiconductor device to a substrate in the processing chamber by supplying process gas into the metal processing vessel, or the process gas is corrosive gas, or a semiconductor processing apparatus for cleaning corrosive supplying cleaning gas processing vessel is a gas into the processing vessel after the treatment, in a method for treating a surface of a portion corrosive gas flowing,
前記処理容器に、当該処理容器に腐食性ガスを供給するための金属製の配管と排気管とを接続し、前記排気管に真空排気手段を接続する工程と、 Into the processing container, a process connects the metallic pipe for supplying a corrosive gas to the processing vessel and the exhaust pipe, connecting the evacuation means to the exhaust pipe,
次いで前記配管及び処理容器の内表面に、アルミニウム、ハフニウム、ジルコニウム、イットリウムからなる群から選択された元素を含む堆積膜を成膜する工程と、を含み、 Then the inner surface of the pipe and the processing vessel, comprising aluminum, hafnium, zirconium, a step of forming a deposited film containing an element selected from the group consisting of yttrium, a,
前記堆積膜を成膜する工程は、前記配管の上流側から、前記元素を含む第1の原料ガスを供給して、前記配管及び処理容器の内表面に吸着させ、 Step of forming the deposited film, from the upstream side of the pipe, by supplying a first material gas containing the element, is adsorbed on the inner surface of the pipe and the processing vessel,
次いで前記配管の上流側から、第1の原料ガスに代えて第2の原料ガスを供給して、前記内表面に吸着された第1の原料ガスと反応させ、この内表面に前記元素の原子層あるいは前記元素を含む分子層を形成し、 Then from the upstream side of the pipe, by supplying a second raw material gas in place of the first material gas is reacted with a first raw material gas adsorbed on the inner surface, atoms of the element to the inner surface forming a layer or molecular layer containing the element,
こうして前記第1の原料ガスを供給する工程と、第2の原料ガスを供給する工程とを交互に多数回切り換え、両工程の間に、前記原料ガスの供給を止めて、前記配管と処理容器の内部を真空排気する工程を介在させることを特徴とする。 A step of supplying the first material gas thus switched multiple times alternately supplying a second material gas, during both steps, and stopping the supply of the material gas, the pipe and the processing vessel interior of which is characterized in that an intervening step of evacuating.

ここで前記配管の上流側から、処理容器を迂回して前記真空排気手段に接続するバイパス路を介して、前記第1の原料ガス及び第2の原料ガスを交互に多数回切り換えて供給することにより、前記配管の内表面に前記堆積膜を成膜するようにしてもよいし、前記配管を迂回して前記処理容器と前記真空排気手段とを接続するバイパス路を介して、前記処理容器に第1の原料ガス及び第2の原料ガスを交互に多数回切り換えて供給することにより、前記処理容器の内表面に前記堆積膜を成膜するようにしてもよい。 From the upstream side of the pipe where, through the bypass passage to be connected to the vacuum exhaust means to bypass the processing container, supplying the first source gas and the second source gas is switched many times alternately Accordingly, the deposited film may be deposited on the inner surface of the pipe, through a bypass passage for connecting the vacuum exhaust means and the processing vessel, bypassing the pipe, into the processing chamber by supplying the first source gas and the second source gas is switched many times alternately, the deposited film on the inner surface of the processing container may be deposited. ここでバイパス路は真空排気手段に接続されるが、この際、バイパス路は、真空排気手段に直接接続するようにしてもよいし、排気路の途中に接続するようにしてもよい。 Although here the bypass passage is connected to a vacuum exhaust means, this time, the bypass passage may be so as to connect directly to the evacuation means, it may be connected to the middle of the exhaust passage.

また前記配管は、半導体処理装置を製造するメーカにて製造された処理容器に付設された、当該処理容器に処理ガスを供給するための金属製の配管と、この配管に接続される半導体処理装置を使用するユーザ側の金属製の配管と、を含むものであってもよい。 Also the pipe was attached to the processing chamber manufactured by manufacturers for manufacturing a semiconductor processing apparatus, and a metal pipe for supplying the processing gas into the processing container, a semiconductor processing apparatus connected to the pipe and a user side of the metal pipe to be used, may include a.

ここで前記配管及び/又は処理容器を構成する金属は、アルミニウム又はステンレスであり、例えば前記配管及び/又は処理容器を構成する金属と堆積膜との間には溶射膜が形成されていてもよい。 Metal constituting the pipe and / or processing vessel here is aluminum or stainless steel, for example, the sprayed film may be formed between the metal and the deposited film of the piping and / or processing vessel . 前記溶射膜は、ホウ素、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、ガリウム、クロム、イットリウム、ジルコニウム、ゲルマニウム、タンタル、ネオジムのいずれかを含むものである。 The sprayed film is one comprising boron, magnesium, aluminum, silicon, gallium, chromium, yttrium, zirconium, germanium, tantalum, or neodymium. また前記配管及び/又は処理容器を構成する金属にアルマイト処理を施し、その上に堆積膜が形成されるものであってもよい。 Also the pipe and / or processing vessel metal constituting the alumite processing, or may be deposited film is formed thereon.

本発明は、処理容器内に腐食性ガスを導入する半導体処理装置において、前記処理容器に、当該処理容器に処理ガスを供給するための配管や排気管を接続して半導体処理装置を組み立ててから、当該半導体処理装置の腐食性ガスが通流する部位に、第1及び第2の原料ガスを交互に多数回切り換えて供給すると共に、第1及び第2の原料ガスの供給の間に前記部位の真空排気を行うことにより、この部位に堆積膜を形成しているので、半導体処理装置の腐食性ガスと接触する部位に満遍なく緻密な堆積膜を形成することができ、当該部位の腐食性ガスに対する耐食性を大きくすることができる。 The present invention provides a semiconductor processing apparatus for introducing a corrosive gas into the processing vessel, into the processing container, from assembling the semiconductor processing apparatus by connecting the pipes and exhaust pipes for supplying the processing gas into the processing container , at a site corrosive gas of the semiconductor processing apparatus flows, supplies the first and second raw material gas is switched many times alternately, the site between the supply of the first and second source gas by performing the evacuation, so to form a deposited film at this site, it is possible to form a uniformly dense deposited film in a zone that is in contact with corrosive gas of a semiconductor processing device, corrosive gases of the site it is possible to increase the corrosion resistance. このため腐食性ガスを処理容器に導入して処理を行なっても、腐食性ガスが通流する部位に用いられる金属製の構成部材の腐食が抑えられ、この腐食が原因となるパーティクルの発生が抑制される。 Therefore be subjected to treatment by introducing a corrosive gas into the processing chamber, is suppressed corrosion of metal components to be used at a site corrosive gas flowing, the generation of particles which this corrosion causes It is suppressed.

また半導体処理装置を組み立てた後に表面処理を行なっているので、例えば処理容器に付設された配管の上流側に、ユーザ側の配管を接続する場合であっても、このユーザ側の配管の上流側から原料ガスを通流させることにより、当該配管に対しても表面処理を行うことができる。 Also since subjected to surface treatment after assembling the semiconductor processing apparatus, for example, on the upstream side of the pipe that is attached to the processing vessel, even when connecting the user side of the pipe, the upstream side of the user side of the pipe the raw material gas by causing flow through, it is possible to perform the surface treatment with respect to the pipe from. このためユーザ側の表面処理を行っていない配管の腐食が原因となるパーティクルの発生を抑えることができる。 Thus corrosion of the pipe which is not subjected to a surface treatment of the user side can be suppressed the occurrence of cause particle.

また表面処理が行われていない安価な金属製部品を購入し、その後堆積膜を形成する表面処理を行うことにより当該金属製部品の耐食性を向上させることができるので、安価な金属製部品を用いて半導体処理装置を製造することができ、半導体処理装置のトータルの製造コストの低廉化を図ることができる。 The buying inexpensive metal part surface treatment is not performed, because then the deposited film can be improved corrosion resistance of the metal part by performing a surface treatment for forming a an inexpensive metal part it can be manufactured semiconductor processing apparatus Te, thereby reducing the size of the structure of the total manufacturing cost of a semiconductor processing device.

本発明は、半導体処理装置を組み立てた後、腐食性ガスが通流する部位に、原子層堆積膜を形成するための第1及び第2の原料ガスを導入して原子層堆積を行い、前記腐食性ガスが通流する部位に存在する金属製の構成部材の腐食性ガスとの接触面に原子層堆積膜を形成することにより、前記構成部材の腐食性ガスに対する耐食性を向上させるものである。 The present invention is, after assembly of the semiconductor processing apparatus, at a site corrosive gas flowing performs atomic layer deposition by introducing a first and second raw material gas for forming the atomic layer deposition film, the by corrosive gas to form the atomic layer deposition film on the contact surface between the corrosive gas of the metal components present in the site where flowing, thereby improving the corrosion resistance against corrosive gas of the component .

前記半導体処理装置としては、例えば腐食性ガスを処理ガスとして用いるエッチング装置、基板処理後に処理容器内に腐食性ガスであるクリーニングガスを供給して処理容器内をクリーニングする成膜装置等の、半導体デバイスに対して半導体製造プロセスの一工程を実施する半導体処理装置が対象となる。 Wherein the semiconductor processing apparatus, for example, an etching apparatus using a corrosive gas as the process gas, the deposition apparatus and the like for cleaning the by supplying a cleaning gas processing vessel is a corrosive gas into the processing container after substrate processing, semiconductor semiconductor processing apparatus for implementing a process of semiconductor manufacturing process for the device are of interest.

続いて表面処理の対象となる半導体処理装置の構成部材について、図1に示す装置を用いて簡単に説明する。 The components of subsequently semiconductor processing apparatus to be surface treated will be briefly described using the apparatus shown in FIG. この装置では、処理容器10内に設けられた載置台11上に基板であるウエハWが載置され、前記載置台11と対向するように処理容器10内に設けられたガス供給部(ガスシャワーヘッド)12の多数のガス孔13aが形成された下面部材13から、載置台11上のウエハWに対して例えば腐食性の処理ガスやクリーニングガスが供給されるようになっている。 In this device, the process is wafer W is placed is a substrate on the mounting table 11 provided in the container 10, the mounting table 11 and the gas supply unit provided in the processing chamber 10 so as to face (gas shower from the bottom surface member 13 a large number of gas holes 13a of the head) 12 is formed, for example, corrosive process gas or a cleaning gas to the wafer W on the mounting table 11 is adapted to be supplied.

この処理容器10内には、載置台11の周囲に、例えば複数のガスの排気口14aが載置台11の周囲に環状に配置されるように形成されたバッフル板14が設けられ、処理容器10内の排気が載置台11の周囲から周方向にほぼ均一に行なわれるようになっている。 This processing container 10, the periphery of the mounting table 11, for example, a baffle plate 14 formed to be disposed annularly around the exhaust opening 14a mounting table 11 of the plurality of gas is provided, the process vessel 10 It is adapted to be carried out almost uniformly from the periphery of the exhaust mounting table 11 in the circumferential direction of the inner. 図中15は、ウエハWの周囲を機械的に押圧して、このウエハWを載置台11に保持させるためのメカチャックである。 Figure 15, the periphery of the wafer W by mechanically pressing a mechanical chuck for holding the wafer W on the mounting table 11.

またこのような処理容器10には、当該処理容器に付設された処理ガス供給管21や、この処理ガス供給管21に設けられたガス供給機器ユニット22、この処理ガス供給管21の上流側に設けられた後述するユーザ側の例えばバルブV1を備えたガス配管23を介して、処理ガスや腐食性ガスの供給源2から、ガス供給部12を介して処理ガスや腐食性ガスが供給されると共に、バルブV1を備えた排気管24を介して真空ポンプ25等の真空排気手段により当該処理容器10内が排気されるようになっている。 Moreover Such processing vessel 10, the processing gas supply pipe 21 and which is attached to the process chamber, the process gas gas provided in the supply pipe 21 supplying equipment unit 22, on the upstream side of the process gas supply pipe 21 via the gas pipe 23 having, for example, valves V1 of the user to be described later which is provided from a supply source 2 of the processing gas or corrosive gas, the process gas or corrosive gas is supplied through the gas supply section 12 together, the processing vessel 10 is adapted to be evacuated by the vacuum evacuation means such as a vacuum pump 25 via the exhaust pipe 24 with a valve V1. ここでこの例では、処理ガス供給管21とガス配管23とにより、処理容器10に腐食性ガスを供給するための配管が構成されている。 Here in this example, by the process gas supply pipe 21 and gas pipe 23, a pipe for supplying a corrosive gas into the processing vessel 10 is constructed.

前記ガス供給機器ユニット22とは、前記処理ガス供給管21やガス配管23に設けられ、処理ガスや腐食性ガス等の各種ガスの多数のガス配管26〜28や、これらガス配管26〜28に設けられたバルブVやマスフローコントローラMやフィルタFや各種の計測機器等を1つのユニットにまとめたものである。 And the gas supply equipment unit 22 is provided in the process gas supply pipe 21 and gas pipe 23, a plurality of gas pipes 26 to 28 of various gases such as process gases and corrosive gases, these gas pipes 26-28 provided valves V and a mass flow controller M and filter F and various measuring instruments such as those summarized in a single unit.

ここで半導体処理装置を製造するメーカ側で製造され、半導体処理装置を使用するユーザ側に納入される構成部材は、処理容器10と処理容器10の内部に設けられる構成部材と、処理容器10に付設された処理ガス供給管21と、排気管24と真空ポンプ25であり、これらはユーザ側に納入された後、ユーザ側で組み立てられ、ユーザ側のガス配管23を介してユーザ側のガス供給源2と接続される。 Where it is manufactured by the manufacturer of manufacturing a semiconductor processing device, components to be delivered to the user to use a semiconductor processing apparatus, a constituent member provided inside the processing vessel 10 and the processing vessel 10, the process vessel 10 a processing gas supply pipe 21 is attached, is an exhaust pipe 24 and the vacuum pump 25, which after being delivered to the user side, assembled by the user, the gas supply on the user side through the user side of the gas pipe 23 It is connected to the source 2.

本発明は、例えばユーザ側で半導体処理装置を組み立てた後、装置の立ち上げ時や定期的なメンテナンス時に行なわれるものであり、処理容器10に処理ガス供給管21やガス配管23を接続した状態で表面処理が行われ、この表面処理の対象となる構成部材は、例えば前記金属製の処理容器10や、処理ガス供給管21やガス配管23や、処理容器10内を排気するための排気管24、当該配管23,24に設けられるバルブV1,V2や、ガス供給機器ユニット22、ガス供給部(ガスシャワーヘッド)12の下面部材13や、バッフル板14、メカチャック15等の、腐食性ガスが通流する部位の金属製の構成部材が含まれ、この表面処理により、これらの腐食性ガスと接触する面に原子層堆積膜が形成される。 Condition invention, for example, after assembling the semiconductor processing device on the user side, which takes place at or during periodic maintenance launch of device, connected to a processing gas supply pipe 21 and gas pipe 23 into the processing vessel 10 in the surface treatment is performed, components to be the surface treatment, for example, the metal of the processing chamber 10, and the processing gas supply pipe 21 and gas pipe 23, an exhaust pipe for evacuating the processing vessel 10 24, the valve V1, V2 and provided in the pipe 23, a gas supply equipment unit 22, and the lower surface member 13 of the gas supply portion (gas showerhead) 12, a baffle plate 14, such as a mechanical chuck 15, corrosive gas There include metal components of the portion flowing by the surface treatment, atomic layer deposition film is formed on the surface in contact with these corrosive gases.

続いて本発明の実施の形態について説明する。 The following describes embodiments of the present invention will be described. 図2は本発明の表面処理方法を実施するための表面処理装置の一例であり、以下に表面処理の対象となる金属製の構成部材の表面に、原子層堆積膜として、アルミニウム(Al)を含む化合物であるAl(T−OC 膜を形成する表面処理を行う場合を例にして説明する。 Figure 2 is an example of a surface treatment apparatus for carrying out the surface treatment method of the present invention, the surface of the metal components to be surface treated in the following, as an atomic layer deposition film, an aluminum (Al) the case of performing the surface treatment for forming a is a compound containing Al (T-OC 4 H 9 ) 3 film is described as an example.

図中10は既述の処理容器、21は処理ガス供給管、22はガス供給機器ユニット、23はユーザ側のガス配管、24はバルブV2を備えた排気管、25は真空ポンプであり、処理容器10と処理ガス供給管21との間には、バイパス路接続用の開閉バルブV3を備えた配管31が設けられ、処理容器10と排気管24との間にもバイパス路接続用の配管32が設けられている。 Figure 10 is above the processing vessel 21 is a processing gas supply pipe, the gas supply equipment unit 22, 23 is the user side of the gas pipe, 24 is an exhaust pipe having a valve V2, 25 is a vacuum pump, the processing between the container 10 and the processing gas supply pipe 21, pipes 31 having opening and closing valve V3 for bypass connection is provided, piping for even bypass connection between the processing vessel 10 and the exhaust pipe 24 32 It is provided.

そしてガス供給機器ユニット22の上流側には、開閉バルブV4とマスフローコントローラM1とを備えた第1の原料供給路41を介して第1の原料ガスであるトリメチルアミン(TMA:Al(CH )の供給源(第1の原料ガス供給源)51と、第1の原料供給路41から分岐し、開閉バルブV5とマスフローコントローラM2とを備えた第2の原料供給路42を介して第2の原料ガスであるオゾン(O )ガスの供給源(第2の原料ガス供給源)52とが接続されている。 And on the upstream side of the gas supply equipment unit 22 is the first raw material gas through a first raw material supply path 41 having the opening and closing valve V4 and the mass flow controller M1 trimethylamine (TMA: Al (CH 3) 3 ) source of the (first raw material gas supply source) 51, branched from the first raw material supply path 41, the second through the second raw material supply path 42 having the opening and closing valve V5 and the mass flow controller M2 raw material gas in which ozone (O 3) a source of gas (second material gas supply source) 52 is connected to. 前記第1の原料ガス供給源51は、前記TMAのガス化機構を備えている。 The first raw material gas supply source 51 includes a gasification system of the TMA.

前記第1の原料供給路41には、第2の原料供給路42の接続部の下流側に、ガス供給機器ユニット22側への原料ガスの供給の給断を制御するための開閉バルブV6が設けられている。 Wherein the first raw material supply path 41, downstream of the connection portion of the second raw material supply path 42, the opening and closing valve V6 for controlling the supply interruption of the supply of the raw material gas to the gas supply equipment unit 22 side It is provided. また前記第1の原料供給路41の第2の原料供給路42の接続部と開閉バルブV6との間には、開閉バルブV7を備えた第1のバイパス路43が接続され、この第1のバイパス路43の他端側は前記配管31の開閉バルブV3の上流側に接続されている。 Also between the second connecting portion and the opening and closing valve V6 of the raw material supply path 42 of the first raw material supply path 41, the first bypass passage 43 is connected with the opening and closing valve V7, the first the other end of the bypass passage 43 is connected to the upstream side of the opening and closing valve V3 of the pipe 31. さらに前記第1のバイパス路43の開閉バルブV7の下流側には、開閉バルブV8を備えた第2のバイパス路44が接続され、この第2のバイパス路44の他端側は前記配管32に接続されている。 Further downstream of the opening and closing valve V7 of the first bypass passage 43, second bypass passage 44 with an opening and closing valve V8 is connected the other end of the second bypass path 44 in the pipe 32 It is connected.

前記配管31,32、第1及び第2の原料供給路41,42、第1及び第2のバイパス路43,44は例えばステンレス製の配管により構成されている。 The pipe 31 and 32, first and second feed channel 41, first and second bypass passages 43, 44 is constituted by, for example, stainless steel tubing. またこのように処理容器10に配管31,32を介して処理ガス供給管21、ガス配管23、ガス供給機器ユニット22、排気管24を接続して表面処理を行う場合には、後述するように、例えば処理ガス供給管21、ガス配管23、排気管24の周囲には例えばテープヒータよりなる加熱手段が巻回され、またガス供給機器ユニット22と処理容器10の周囲には例えば抵抗発熱体よりなる加熱手段が設けられる。 The thus treated into the processing vessel 10 via a pipe 31 a gas supply pipe 21, the gas pipe 23, in the case where the gas supply equipment unit 22, a surface treatment by connecting the exhaust pipe 24, as described below , for example, process gas supply pipe 21, the gas pipe 23, around the exhaust pipe 24 is wound heating means of, for example, a tape heater, also around the gas supply equipment unit 22 and the processing vessel 10 from for example a resistance heating element comprising heating means are provided.

続いて本発明の表面処理方法について、図3及び図4を参照しながら説明する。 The surface treatment method of the subsequently present invention will be described with reference to FIGS. この表面処理は、例えばメーカ側で製造した装置をユーザ側に納入し、ユーザ側で組み立てた後で行なわれる。 This surface treatment, for example, delivered a device manufactured by the manufacturer to the user, it is performed after assembling by the user. 先ず処理容器10と、処理ガス供給管21と、ガス配管23と、ガス供給機器ユニット22と、排気管24とに対して一括して表面処理を行う場合を例にして説明する。 First and the processing vessel 10, a processing gas supply pipe 21, a gas pipe 23, a gas supply equipment unit 22, will be described as an example the case of performing the surface treatment collectively to the exhaust pipe 24.

ここで例えば前記処理ガス供給管21やガス配管23、排気管24がステンレスやアルミニウム等の金属製基材により構成されている場合には、表面処理によりこの金属製基材の表面に堆積膜が形成される。 Here, for example the process gas supply pipe 21 and gas pipe 23, when the exhaust pipe 24 is constituted by a metallic substrate such as stainless steel or aluminum is by surface treatment on the deposition film surface of the metal substrate It is formed. また例えば処理容器10が、アルミニウムや、アルミニウムの表面に溶射膜が形成されたものにより構成されている場合には、表面処理により、これらアルミニウムや、溶射膜が形成されたアルミニウムの溶射膜の表面に堆積膜が形成される。 The example process vessel 10, and aluminum, when sprayed film on the surface of the aluminum is formed by those formed by the surface treatment, the surface of aluminum or aluminum sprayed film sprayed film is formed deposited film is formed. 前記溶射膜としては、例えばホウ素(B),マグネシウム(Mg),アルミニウム(Al),ケイ素(Si),ガリウム(Ga),クロム(Cr),イットリウム(Y),ジルコニウム(Zr),タンタル(Ta),ゲルマニウム(Ge),ネオジム(Nd)等を含むものが形成される。 As the sprayed coating, for example boron (B), magnesium (Mg), aluminum (Al), silicon (Si), gallium (Ga), chromium (Cr), yttrium (Y), zirconium (Zr), tantalum (Ta ), those containing germanium (Ge), neodymium (Nd) and the like are formed.

またこの例では、処理容器10内に設けられるガス供給部12の下面部材13や、バッフル板14や、メカチャック15等の金属製構成部材についても同時に表面処理が行われ、この場合にはこれら構成部材は、例えばステンレスやアルミニウム等の金属製基材により構成されているので、これらの表面に堆積膜が形成される。 Also in this example, and the lower surface member 13 of the gas supply unit 12 provided in the processing vessel 10, and the baffle plate 14, at the same time a surface processing for the metallic components, such as mechanical chuck 15 is performed, in this case these component has, for example, is constituted by a metallic substrate such as stainless steel or aluminum, deposited film is formed on these surfaces.

先ずメーカ側から納入された装置を、ユーザ側にて組み立てる(ステップS1)。 First the device was delivered from the manufacturer, assembled at the user side (step S1). つまり図3に示すように、内部の金属製の構成部材が取り付けられた処理容器10に、配管31を介して処理ガス供給管21とガス供給機器ユニット22とガス配管23とを接続すると共に、処理容器10に配管32を介して排気管24と真空ポンプ25とを接続する。 That is, as shown in FIG. 3, the processing container 10 is inside the metallic components mounted, with connecting and the processing gas supply pipe 21 through the pipe 31 and the gas supply equipment unit 22 gas pipe 23, into the processing vessel 10 via a pipe 32 connecting the exhaust pipe 24 and the vacuum pump 25.

そしてガス配管23の上流側に、ガス供給源2に代えて第1及び第2の原料通流路41,42を介して、第1及び第2の原料ガス供給源51,52を接続し、既述のように第1及び第2のバイパス路43,44を接続する。 And on the upstream side of the gas pipe 23, through the first and second material passages 41 and 42 in place of the gas supply source 2, and connects the first and second raw material gas supply source 51 and 52, connecting the first and second bypass passages 43 and 44 as described above. このように処理容器10に、ガス供給源2と処理容器10とを結ぶ配管や、この配管に設けられたガス供給機器ユニット22とを直接又は配管31を介して接続し、処理容器10に直接又は配管32を介して排気管24と真空ポンプ25を接続した状態を装置を組み立てた状態という。 Into the processing vessel 10 in this way, pipes and connecting the processing chamber 10 and the gas supply source 2, and connects the gas supply equipment unit 22 provided in the pipe directly or through a pipe 31, directly into the processing vessel 10 or tubing 32 that the assembled state of connecting the exhaust pipe 24 and the vacuum pump 25 device via. この際ガス供給機器ユニット22については、腐食性ガスの配管27とガス配管23、処理ガス供給管21とを接続し、当該配管27のバルブVについては開いておく。 About this time gas supply equipment unit 22, the pipe 27 and gas pipe 23 of the corrosive gas, connecting the processing gas supply pipe 21, the valve V of the pipe 27 is kept open.

また例えばガス配管23、処理ガス供給管21、排気管24についてはテープヒータよりなる加熱手段53,54,55を巻回し、ガス供給機器ユニット22や処理容器10については抵抗発熱体よりなる加熱手段56,57を周囲に設け、これによりこれらの原料ガスが通流する部位に設けられた構成部材の原料ガスとの接触面が例えば150℃程度になるように加熱する。 Also for example, a gas pipe 23, the processing gas supply pipe 21, winding the heating means 53, 54 and 55 made of tape heater for exhaust pipe 24, the heating means consisting of resistive heating elements for gas supply equipment unit 22 and the processing vessel 10 56 and 57 a provided around, thereby heated so that the contact surface, for example, about 0.99 ° C. of the raw material gas components of these raw material gases is provided in a portion flowing through.

一方、バルブバルブV1,V2,V3を開き,バルブV4,V5,V6,V7,V8を閉じて、真空ポンプ25により、ガス配管23からガス供給機器ユニット22の処理ガス供給管21や処理容器10、排気管24を結ぶガス流路の内部を例えば133Pa(1Torr)程度まで真空排気する。 On the other hand, opening the valve the valve V1, V2, V3, and closing the valve V4, V5, V6, V7, V8, the vacuum pump 25, the processing gas supply pipe 21 and the processing vessel 10 of the gas supply equipment unit 22 from the gas pipe 23 evacuates the inside of the gas flow path connecting the exhaust pipe 24 such as up to 133 Pa (1 Torr) degree.

次いでバルブV2を閉じ、バルブV4,V6を開いて、前記ガス流路内部に、第1の原料ガスであるTMAガスを例えば100ml/min程度の流量で1秒程度供給する。 Then closing the valve V2, opening the valve V4, V6, inside the gas flow path, and supplies about one second TMA gas, for example at a flow rate of about 100 ml / min, which is the first material gas. これによりTMAガスが、当該ガス流路(当該ガスの通流する部位)に設けられる構成部材の表面、つまり例えばガス配管23、ガス供給機器ユニット22、処理ガス供給管21や処理容器10、排気管24の内面や、処理容器10に設けられる構成部材の表面に吸着される(ステップS2)。 Thus TMA gas, the surface of the component provided in the gas flow path (portion flowing of the gas), i.e. for example a gas pipe 23, a gas supply equipment unit 22, the processing gas supply pipe 21 and the processing vessel 10, the exhaust the inner surface and the tube 24, are adsorbed on the surface of the component provided in the processing vessel 10 (step S2).

続いてバルブV4,V6を閉じ、バルブV2を開いて、前記ガス流路の内部を2秒程度真空排気する(ステップS3)。 Then by closing the valve V4, V6, opens the valves V2, inside the evacuated about two seconds of the gas flow path (step S3). これにより前記ガス流路内に設けられた構成部材の表面に吸着せずに、前記ガス流路の内部に浮遊した状態で残存する第1の原料ガスが排出される。 Thus, without adsorbed on the surface of the component provided in the gas flow path, a first raw material gas remaining in suspension in the interior of the gas flow path is discharged.

次いでバルブV2を閉じ、バルブV5,V6を開いて、前記ガス流路内部に、第2の原料ガスであるO ガスを例えば100ml/min程度の流量で1秒程度供給する。 Then closing the valve V2, opening the valve V5, V6, inside the gas flow path, and supplies about one second O 3 gas for example at a flow rate of about 100 ml / min which is the second source gas. これによりO ガスはガス流路に設けられる構成部材の表面に吸着している液状のTMAと反応してAl の化学式にて示される反応生成物(固相)を生成し、例えば膜厚が0.1nm程度のAl よりなる極めて薄い堆積膜が形成される(ステップS4)。 Thereby the O 3 gas produces reaction products represented by the chemical formula of Al 2 O 3 reacts with TMA liquid adsorbed on the surface of the component provided in the gas flow path (solid phase), e.g. thickness is very thin deposited film is formed of Al 2 O 3 of about 0.1 nm (step S4). この薄い堆積膜はAlの酸化物層である。 The thin deposited film is an oxide layer of Al.

続いてバルブV5,V6を閉じ、バルブV2を開いて、前記ガス流路内部を2秒程度真空排気して、当該ガス流路の内部に残存するO ガスを排気する(ステップS5)。 Then by closing the valve V5, V6, it opens the valves V2, the gas flow path inside the by about two seconds evacuation, to exhaust the O 3 gas remaining inside of the gas flow path (step S5). そしてこのステップS2〜ステップS5の工程を例えば数百回繰り返して行うことにより、前記ガス流路内に設けられる構成部材の表面に、例えば200Åの厚さの堆積膜を形成する(ステップS6)。 And by performing the process of this step S2~ step S5, for example, several hundred times repeated, the surface of the component provided in the gas flow channel, for example, to form the thickness of the deposited film of 200 Å (Step S6).

ここで本発明では、既述のように、表面処理対象であるガス流路内の雰囲気を第1の原料ガス雰囲気として、前記ガス流路内の構成部材の表面に、第1の原料ガスを吸着させ、次いで当該雰囲気を第1の原料ガスと反応する第2の原料ガスの雰囲気に切り替えることにより、例えば膜厚が0.1nm程度の前記Alの原子層あるいは前記Alを含む分子層を形成し、こうして前記ガス流路内を第1の原料ガスの雰囲気と第2の原料ガスの雰囲気との間で、交互に多数回切り替え、これらの間に原料ガスの供給を止めて真空排気する工程を介在させることにより、前記基材の表面に多層に積層して形成される堆積膜を原子層堆積膜と呼び、この形成手法を原子層堆積法と呼んでいる。 Here in the present invention, as described above, the atmosphere of the gas passage is a surface processed as first raw material gas atmosphere, the surface of the components of the gas flow path, the first source gas adsorbed, then forming a molecular layer comprising by switching the atmosphere of the second source gas reacts with the atmosphere and the first source gas, for example, film thickness of the atomic layer or the Al of Al of about 0.1nm and thus between the atmosphere ambience and a second raw material gas in the first raw material gas the gas flow channel, switch a number of times alternately, the step of evacuating stop the supply of the material gas between them the by interposing, referred to the deposited film formed by laminating a multilayer on the surface of the substrate and the atomic layer deposition film, call this formation method and atomic layer deposition.

さらにこの工程を図5により説明すると、この図5は、原料ガスであるTMAガスとO ガスとの給断のタイミングを時系列に沿って示したものであり、図示するように前記ガス流路内にTMAガスとO ガスとを交互に供給し、各々のガス供給の間(時刻t2〜t3及び時刻t4〜t5)にガス流路内を例えば2秒間ずつ引き切りの状態とすることで、ガス流路の内面や、ガス流路に設けられた構成部材の表面には極めて薄いAl 膜が形成される。 With further explain this step by 5, FIG. 5 is an illustration along the time series timing of the supply and cutoff of the TMA gas and the O 3 gas as a source gas, the gas flow as shown alternately supplying a TMA gas and the O 3 gas in the road, to the state of scribing a gas flow path for example by two seconds between each of the gas supply (time t2~t3 and time t4 to t5) in, and the inner surface of the gas flow path, an extremely thin Al 2 O 3 film is formed on the surface of the component provided in the gas passage. そして時刻t1〜t5の各ステップを1サイクルとしたとき、例えば数百サイクル繰り返すことで、ガス流路の内面や、ガス流路に設けられた構成部材の表面には例えば200Åの膜厚Al 膜よりなる原子層堆積膜が形成される。 And when the respective steps of the times t1~t5 as one cycle, example, several hundred By repeating the cycle, and the inner surface of the gas channel, of for example 200Å to the surface of the component provided in the gas passage thickness Al 2 O 3 consisting film atomic layer deposition film is formed.

続いてガス供給源2と処理容器10とを結ぶ配管や、この配管に設けられたガス供給機器ユニット22に対して表面処理を行ない、処理容器10に対しては表面処理を行なわない場合について図6を用いて説明する。 Subsequently piping and connecting the processing chamber 10 and the gas supply source 2, subjected to a surface treatment with respect to the gas supply equipment unit 22 provided on the pipe, for the processing chamber 10 for the case of not performing the surface treatment Figure It will be described with reference to the 6. この場合には、例えば処理容器10を迂回する第1及び第2のバイパス路43,44を用いて第1及び第2の原料ガスを通流させたり、真空雰囲気に設定することにより、ガス配管23から処理ガス供給管21、ガス供給機器22、排気管24を結ぶガス流路に対して表面処理が行われる。 In this case, for example or to flow through the first and second raw material gas using the first and second bypass passages 43 and 44 to bypass the processing vessel 10, by setting the vacuum atmosphere, the gas pipe 23 from the processing gas supply pipe 21, a gas supply device 22, the surface treatment is performed on the gas flow path connecting the exhaust pipe 24.

この場合においても、先ずメーカ側から納入された装置を、既述の図2に示すようにユーザ側にて組み立てる(ステップS11)。 In this case, first, a device that is delivered from the manufacturer, assembled at the user side, as shown in the aforementioned FIG. 2 (step S11). そして例えば加熱手段53、54,55,56により、ガス配管23、処理ガス供給管21、ガス供給機器22、排気管24の夫々の内面が例えば150℃程度になるように加熱する。 Then, for example, by heating means 53, 54, 55, 56, the gas piping 23, the processing gas supply pipe 21, a gas supply device 22, the inner surface of each of the exhaust pipe 24 is heated for example to be about 0.99 ° C..

一方、バルブV1,V2,V8を開き,バルブV3,V4,V5,V6,V7を閉じて、真空ポンプ25により、第1及び第2のバイパス流路43,44を介して、ガス配管23と、ガス供給機器22と、処理ガス供給管21と、排気管24とを結ぶガス流路の内部を真空排気する。 On the other hand, opening the valve V1, V2, V8, closes the valve V3, V4, V5, V6, V7, by the vacuum pump 25, via the first and second bypass passages 43 and 44, the gas pipe 23 a gas supply device 22, a processing gas supply pipe 21, to evacuate the interior of the gas passage connecting the exhaust pipe 24.

次いでバルブV2,V8を閉じ、バルブV4,V6を開いて、前記ガス流路内部に、第1の原料ガスであるTMAガスを例えば100ml/min程度の流量で1秒程度供給し、TMAガスを前記ガス流路の内面に吸着させる(ステップS12)。 Then closing the valve V2, V8, by opening the valve V4, V6, inside the gas flow path, a TMA gas is first raw material gas, for example by supplying about one second at a flow rate of about 100 ml / min, a TMA gas adsorbed to the inner surface of the gas flow path (step S12). 続いてバルブV4,V6を閉じ、バルブV2,V8を開いて、前記ガス流路の内部を2秒程度真空排気して(ステップS13)、前記ガス流路の内部に残存する第1の原料ガスを排出する。 Then by closing the valve V4, V6, opens the valves V2, V8, interior and about two seconds evacuation of the gas flow path (step S13), and the first raw material gas remaining inside the gas passage the discharged.

次いでバルブV2,V8を閉じ、バルブV5,V6を開いて、前記ガス流路内部に、第2の原料ガスであるO ガスを例えば100ml/min程度の流量で1秒程度供給し、前記ガス流路の内面に吸着しているTMAと反応させて、Al よりなる極めて薄い堆積膜を形成させる(ステップS14)。 Then closing the valve V2, V8, by opening the valve V5, V6, inside the gas flow path, and supplies about one second O 3 gas as the second source gas for example at a flow rate of about 100 ml / min, the gas It is reacted with TMA adsorbed on the inner surface of the flow path to form a very thin deposited film made of Al 2 O 3 (step S14). 続いてバルブV5,V6を閉じ、バルブV2,V8を開いて、前記ガス流路内部を2秒程度真空排気して、当該ガス流路の内部に残存するO ガスを排気する(ステップS15)。 Then by closing the valve V5, V6, it opens the valves V2, V8, the gas flow path inside the by about two seconds evacuation, to exhaust the O 3 gas remaining inside of the gas flow path (Step S15) . そしてこのステップS12〜ステップS15の工程を例えば数百回繰り返して行うことにより、前記ガス配管23、ガス供給機器ユニット22の腐食性ガスの流路、処理ガス供給管21、排気管24の内面に堆積膜を形成する(ステップS16)。 And by performing the process of step S12~ step S15 for example, several hundred times repeatedly, the gas pipe 23, the flow path of the corrosive gas in the gas supply equipment unit 22, the processing gas supply pipe 21, the inner surface of the exhaust pipe 24 deposited film is formed (step S16).

また処理容器10のみに表面処理を行なう場合には、例えば図7に示すように、ガス配管23、処理ガス供給管21、ガス供給機器ユニット22を迂回する第1のバイパス路43を用いて第1及び第2の原料ガスを通流させたり、真空雰囲気に設定することにより、処理容器10と排気管24を結ぶガス流路に対して表面処理が行われる。 In the case of performing the surface treatment only on the processing container 10, for example, as shown in FIG. 7, the using the first bypass passage 43 which bypasses the gas piping 23, the processing gas supply pipe 21, a gas supply equipment unit 22 or to flow through the first and second raw material gas, by setting the vacuum atmosphere, a surface treatment is performed on the gas flow passage connecting the process vessel 10 the exhaust pipe 24.

この場合においても、先ずメーカ側から納入された装置を、既述の図2に示すようにユーザ側にて組み立てる(ステップS21)。 In this case, first, a device that is delivered from the manufacturer, assembled at the user side, as shown in the aforementioned FIG. 2 (step S21). そして例えば加熱手段57により、処理容器10の内部が例えば150℃程度になるように加熱する。 And for example, by heating means 57 to heat as the interior of the processing container 10, for example of the order 0.99 ° C..

一方、バルブV2を開き,バルブV1,V3,V4,V5,V6,V7,V8を閉じて、真空ポンプ25により、処理容器10の内部を真空排気する。 On the other hand, opening the valve V2, it closes the valve V1, V3, V4, V5, V6, V7, V8, the vacuum pump 25 evacuates the inside of the processing container 10.

次いでバルブV2を閉じ、バルブV3,V4,V7を開いて、前記ガス流路内部に、第1の原料ガスであるTMAガスを例えば100ml/min程度の流量で1秒程度供給し、TMAガスを前記ガス流路の内面に吸着させる(ステップS22)。 Then closing the valve V2, opening the valve V3, V4, V7, inside the gas flow path, a TMA gas is first raw material gas, for example by supplying about one second at a flow rate of about 100 ml / min, a TMA gas adsorbed to the inner surface of the gas flow path (step S22). 続いてバルブV3,V4,V7を閉じ、バルブV2を開いて、前記ガス流路の内部を2秒程度真空排気して(ステップS23)、前記ガス流路の内部に残存する第1の原料ガスを排出する。 Then by closing the valve V3, V4, V7, opens the valve V2, interior and about two seconds evacuation of the gas flow path (step S23), a first raw material gas remaining inside the gas passage the discharged.

次いでバルブV2を閉じ、バルブV3,V5,V7を開いて、前記ガス流路内部に、第2の原料ガスであるO ガスを例えば100ml/min程度の流量で1秒程度供給し、前記ガス流路の内面に吸着しているTMAと反応させて、Al よりなる極めて薄い堆積膜を形成させる(ステップS24)。 Then closing the valve V2, opening the valve V3, V5, V7, inside the gas flow path, and supplies about one second O 3 gas as the second source gas for example at a flow rate of about 100 ml / min, the gas It is reacted with TMA adsorbed on the inner surface of the flow path to form a very thin deposited film made of Al 2 O 3 (step S24). 続いてバルブV3,V5,V7を閉じ、バルブV2を開いて、前記ガス流路内部を2秒程度真空排気して、当該ガス流路の内部に残存するO ガスを排気する(ステップS25)。 Then by closing the valve V3, V5, V7, opens the valve V2, the gas flow path inside the by about two seconds evacuation, to exhaust the O 3 gas remaining inside of the gas flow path (Step S25) . そしてこのステップS22〜ステップS25の工程を例えば数百回繰り返して行うことにより、前記処理容器10の内面や処理容器10の内部に設けられた構成部材の表面、排気管24の内面に堆積膜を形成する(ステップS26)。 And by performing the process of step S22~ step S25 for example, several hundred times repeated, the processing vessel 10 of the inner surface and the processing vessel 10 the interior surface of the provided configuration member of the deposited film on the inner surface of the exhaust pipe 24 forming (step S26).

続いて例えばガス配管23や処理ガス供給管21やガス供給機器ユニット22の夫々のみについて表面処理を行う場合について図8〜図10を用いて簡単に説明する。 Briefly described with reference to FIGS, the case of surface treatment for subsequently example each only of the gas pipe 23 and the processing gas supply pipe 21 and the gas supply equipment unit 22. この場合には、例えば図8〜図10に示すように、ガス配管23とガス供給機器ユニット22と処理ガス供給管21とを夫々バイパス路接続用の配管33,34にて接続し、第1の原料通流路41の開閉バルブV6の上流側から分岐して、他端側が前記配管34に接続される開閉バルブV9を備えた第3のバイパス路45と、この第3のバイパス路45から分岐し、他端側が配管33に接続されるバルブV10を備えた第4のバイパス路46と、配管34と第1のバイパス路43とを接続するバルブV11を備えた第5のバイパス路47と、配管33と第1のバイパス路43とを接続するバルブV12を備えた第6のバイパス路48とを備えた装置にて、表面処理を行なう対象の構成部材のみに選択的に第1及び第2の原料ガスを通流し、当 In this case, for example, as shown in FIGS. 8 to 10, connected by a gas pipe 23 and the gas supply equipment unit 22 and the processing gas supply pipe 21 and the respective bypass path connecting pipes 33 and 34, the first branched from the upstream side of the opening and closing valve V6 of the material flow path 41, the third bypass passage 45 provided with an opening and closing valve V9 which is the other end is connected to the pipe 34, from the third bypass passage 45 branched, and the fourth bypass passage 46 provided with a valve V10 which the other end is connected to the pipe 33, and the fifth bypass passage 47 provided with a valve V11 to connect the pipe 34 and the first bypass passage 43 at and a sixth bypass passage 48 provided with a valve V12 to connect the pipe 33 and the first bypass passage 43 apparatus, only the components of the target of the surface treatment selectively first and second 2 of the raw material gas flowed through, those 構成部材のみを選択的に真空排気することにより行なわれる。 It is performed by selectively evacuating the only component.

つまりガス配管23のみについて表面処理を行う場合については、例えば図8に示すように、第1及び第2の原料通流路41,42と、第6のバイパス路48、第1のバイパス路43、第2のバイパス路44、排気管24を介して、第1及び第2の原料ガスを選択的にガス配管23に対して供給すると共に、第6のバイパス路48、第1及び第2のバイパス路43,44、排気管24を介してガス配管23に対して選択的に真空排気が行なう。 That is, the case of surface treatment only for gas pipe 23, for example, as shown in FIG. 8, the first and second material passages 41 and 42, the sixth bypass passage 48, the first bypass passage 43 , the second bypass passage 44, via the exhaust pipe 24, as well as supplied to selectively gas pipe 23 of the first and second raw material gas, the sixth bypass passage 48, the first and second bypass passage 43 and 44, selectively evacuating makes to the gas pipe 23 via the exhaust pipe 24.

またガス供給機器ユニット22のみについて表面処理を行う場合については、例えば図9に示すように、第1及び第2の原料通流路41,42と、第3のバイパス路45、第4のバイパス路46、第5のバイパス路47、第1及び第2のバイパス路43,44、排気管24を介して第1及び第2の原料ガスが選択的にガス供給機器ユニット22に対して供給すると共に、第5のバイパス路47、第1及び第2のバイパス路43,44、排気管24を介して選択的にガス供給機器ユニット22に対して真空排気を行なう。 Also, the case of surface treatment only for gas supply equipment unit 22, for example, as shown in FIG. 9, the first and second material passages 41 and 42, the third bypass passage 45, the fourth bypass road 46, supplied to the fifth bypass passage 47, the first and second bypass paths 43 and 44, first and second raw material gas through the exhaust pipe 24 is selectively gas supply equipment unit 22 together, the fifth bypass passage 47, the first and second bypass paths 43 and 44, performing evacuation against selective gas supplying device unit 22 via the exhaust pipe 24.

さらに処理ガス供給管21のみについて表面処理を行う場合については、例えば図10に示すように、第1及び第2の原料通流路41,42と、第3のバイパス路45、第1及び第2のバイパス路43,44、排気管24を介して第1及び第2の原料ガスを選択的に処理ガス供給管21に対して供給すると共に、第1及び第2のバイパス路43,44、排気管24を介して選択的に処理ガス供給管21の真空排気を行なう。 For the case where further processing is performed the gas supply pipe 21 only for the surface treatment, for example, as shown in FIG. 10, the first and second material passages 41 and 42, the third bypass passage 45, the first and second second bypass passage 43, and supplies the selected processed gas supply pipe 21 the first and second raw material gas through the exhaust pipe 24, first and second bypass paths 43 and 44, via an exhaust pipe 24 selectively perform vacuum exhaust of processing gas supply pipe 21.

さらにまた排気管24のみに対して表面処理を行なう場合には、例えば第1及び第2の原料通流路41,42と、第3のバイパス路45、第1及び第2のバイパス路43,44を介して第1及び第2の原料ガスを排気管24に対して供給すると共に、真空ポンプ25により排気管24の真空排気を行う。 Furthermore when performing the surface treatment only on the exhaust pipe 24, for example a first and second material passages 41 and 42, the third bypass passage 45, the first and second bypass passages 43, through 44 with the first and second raw material gas supplied to the exhaust pipe 24, and vacuum evacuation of the exhaust pipe 24 by the vacuum pump 25.

また上述の例では、第2のバイパス路44を排気管24の上流側に接続したが、このバイパス路44を排気管24の途中に接続してもよい。 In the above example, was connected to the second bypass passage 44 on the upstream side of the exhaust pipe 24 may be connected to the bypass passage 44 to the exhaust pipe 24. さらにこのバイパス路44や別の新たなバイパス路(図示せず)を排気管24の下流側に接続して、排気管24を介さずに直接真空ポンプ25により、配管23、ガス供給機器ユニット22、処理ガス供給管21、処理容器10等の真空排気を行うようにしてもよい。 Furthermore the bypass passage 44 and another new bypass passage (not shown) connected to the downstream side of the exhaust pipe 24, by direct vacuum pump 25 without passing through the exhaust pipe 24, pipe 23, gas supply equipment unit 22 a processing gas supply pipe 21, may be performed evacuation of such treatment vessel 10. さらにまた前記原子層堆積膜は、例えば室温程度の温度でも形成されるので、テープヒータや抵抗発熱体等の加熱手段53〜57による加熱を行なわなくてもよい。 Furthermore the atomic layer deposition film has, for example, is also formed at about room temperature, may not be performed the heating by the heating means 53 to 57, such as a tape heater or a resistance heating element.

また例えば図1に示すように、処理容器10に直接処理ガス供給管21や排気管24を接続すると共に、ガス配管23の上流側に、ガス供給源2の代わりに、第1及び第2の原料ガスの供給源51,52を接続して、ガス配管23からガス供給機器ユニット22、処理ガス供給管21、処理容器10を介して排気管24に至る腐食性ガスの流路に対して一括して表面処理を行うようにしてもよい。 Also for example, as shown in FIG. 1, as well as directly connected to the processing gas supply pipe 21 and exhaust pipe 24 to the treatment vessel 10, on the upstream side of the gas pipe 23, instead of the gas supply source 2, the first and second connect the source 51 of feed gas, collectively for the flow path of the corrosive gas to reach the exhaust pipe 24 from the gas pipe 23 a gas supply equipment unit 22, the processing gas supply pipe 21, through the processing vessel 10 it may be subjected to surface treatment with.

さらに本発明では、処理ガス供給管21とガス配管23とを合わせて処理容器10に処理ガスを供給する配管が構成されるが、必ずしもユーザ側のガス配管23を設ける必要はなく、ガス供給機器ユニット22が設けられていない構成であってもよい。 Further, in the present invention, the piping for supplying the processing gas into the processing vessel 10 by combining the processing gas supply pipe 21 and gas pipe 23 is configured, it is not always necessary to provide the user side of the gas pipe 23, a gas supply device unit 22 may be configured not provided.

また本発明は、ユーザ側にて組み立てられた装置のみならず、メーカ側で処理容器10に処理ガス供給管21と排気管24と真空ポンプ25とを接続して装置を組み立て、処理ガス供給管21の上流側に第1及び第2の原料ガス供給源51,52を接続して、前記組み立てられた装置の腐食性ガスの流路に対して表面処理を行なうようにしてもよい。 The present invention not only apparatus assembled at the user side, assembled device connected to the processing gas supply pipe 21 into the processing vessel 10 at the manufacturer side and the exhaust pipe 24 and the vacuum pump 25, a processing gas supply pipe on the upstream side of the 21 to connect the first and second raw material gas supply source 51 and 52, it may be subjected to surface treatment with respect to the flow path of the corrosive gas in the assembled device.

以上において前記原子層堆積膜としては、前記の手法で形成されるAl 膜の他に、第1の原料ガスとしてAlCl ガス、第2の原料ガスとしてO ガス又はH Oガスを用いて形成されるAl ,第1の原料ガスとしてHfCl ガス、第2の原料ガスとしてO ガスを用いて形成されるHfO ,第1の原料ガスとしてHf(N(CH )(C )) ガス、第2の原料ガスとしてO 又はH Oガスを用いて形成されるHfO ,第1の原料ガスとしてHf(N(C ガス、第2の原料ガスとしてO ガス又はH Oガスを用いて形成されるHfO ,第1の原料ガスとしてZrCl ガス、第2の原料ガスとしてO ガス又はH Oガスを用いて形成されるZrO ,第 As the atomic layer deposition film, in addition to the Al 2 O 3 film formed by the above method, AlCl 3 gas as a first source gas, O 3 gas or H 2 O gas as a second source gas in the above Al 2 O 3 formed by using, HfCl 4 gas as the first material gas, HfO 2 which is formed using the O 3 gas as the second source gas, Hf as the first material gas (N (CH 3) (C 2 H 5) ) 4 gas, HfO 2, Hf (N ( C 2 H 5 as a first raw material gas formed by using O 3 or H 2 O gas as a second source gas) 2 ) 4 gas, HfO 2 which is formed using O 3 gas or H 2 O gas as a second source gas, ZrCl 4 gas as the first material gas, O 3 gas or H 2 O as the second source gas ZrO 2 is formed using a gas, the の原料ガスとしてZr(T−OC ガス、第2の原料ガスとしてO ガス又はH Oガスを用いて形成されるZrO ,第1の原料ガスとしてYCl ガス、第2の原料ガスとしてO ガス又はH Oガスを用いて形成されるY ,第1の原料ガスとしてY(C ガス、第2の原料ガスとしてO ガス又はH Oガスを用いて形成されるY 等の、アルミニウム(Al),ハフニウム(Hf),ジルコニウム(Zr),イットリウム(Y)を含む結合子分有機で囲まれる形状の化合物や、前記アルミニウム(Al),ハフニウム(Hf),ジルコニウム(Zr),イットリウム(Y)を含む塩化物等の化合物よりなるものが形成される。 The raw material gas as Zr (T-OC 4 H 9 ) 4 gas, ZrO 2 which is formed using O 3 gas or H 2 O gas as a second source gas, YCl 3 gas as a first source gas, the O 3 Y 2 O 3, which is formed by using a gas or H 2 O gas as the second source gas, Y as a first material gas (C 5 H 5) 3 gas, O 3 gas or a second source gas such as Y 2 O 3, which is formed by using H 2 O gas, or aluminum (Al), hafnium (Hf), zirconium (Zr), compounds having a shape surrounded by binding henchmen organic including yttrium (Y), the aluminum (Al), hafnium (Hf), zirconium (Zr), is made from the compounds of chlorides including yttrium (Y) is formed.

このような実施の形態では、処理容器10に処理ガス供給管21や排気管24、真空ポンプ25等を接続して、半導体処理装置を組み立ててから、当該半導体処理装置の腐食性ガスの流路に第1及び第2の原料ガスを交互に多数回切り換えて供給すると共に、前記第1及び第2の原料ガスの供給の間に前記流路内を真空排気するという原子層堆積法により前記流路内に堆積膜を形成しているので、半導体処理装置の腐食性ガスと接触する部位に満遍なく原子層堆積膜を形成することができ、当該部位の腐食性ガスに対する耐食性を大きくすることができる。 In such embodiments, the process gas supply pipe 21 and the exhaust pipe 24 into the processing vessel 10, and connect the vacuum pump 25 or the like, after assembling the semiconductor processing apparatus, the flow path of the corrosive gas of the semiconductor processing apparatus the first and the second source gas is supplied by switching a number of times alternately, the flow by atomic layer deposition method that evacuating the passage between the supply of the first and second source gas since forming a deposited film on the road, it is possible to form a uniformly atomic layer deposition film at a portion in contact with the corrosive gas of a semiconductor processing apparatus, it is possible to increase the corrosion resistance against corrosive gas of the site .

つまりこの原子層堆積法により形成された原子層堆積膜は、原子層を一層ずつ積み上げるように極めて薄い堆積膜を積層して形成されているので、形成される膜は緻密な膜であって、耐久性や腐食性の処理ガスに対する耐食性が大きい。 That atomic layer deposition film formed by the atomic layer deposition method, because it is formed by laminating a very thin deposited film as stacked atomic layer by layer, the film formed is a dense film, greater corrosion resistance to durability and corrosive process gases. また原子層を一層ずつ積み上げるという手法により、表面の平坦性の高い膜が形成されるので、表面の粗さが原因となる膜剥がれ等が発生するおそれがない。 Also the technique of stacking atomic layers one by one, since high flatness of the surface film is formed, the film peeling which causes there is no fear of occurrence roughness of the surface.

この際、本発明では、半導体処理装置を組み立てた後、この装置の腐食性ガスの流路に原料ガスを供給して、前記腐食性ガスが通流する部位に設けられる構成部材の表面処理を行っているので、当該構成部材の腐食性ガスと接触する領域に原料ガスが供給され、当該部位に原子層堆積膜を形成することができる。 In this case, in the present invention, after assembly of the semiconductor processing apparatus, the raw material gas is supplied to the flow path of the corrosive gas in the apparatus, the surface treatment of the component in which the corrosive gas is provided at a portion flowing through because doing, the raw material gas is supplied to the region in contact with the corrosive gas of the component, it is possible to form an atomic layer deposition film at the site.

また既述のように半導体処理装置を組み立てた後に表面処理を行なっているので、例えば処理容器10に付設された処理ガス供給管21の上流側にユーザ側のガス配管23を接続する場合であっても、このユーザ側のガス配管23の上流側から原料ガスを通流させることにより、当該ユーザ側のガス配管23に対しても表面処理を行うことができる。 Also since subjected to surface treatment after assembling the semiconductor processing apparatus as described above, there in case of connecting the user side of the gas pipe 23 for example on the upstream side of the annexed into the processing vessel 10 the processing gas supply pipe 21 be, by flow through the raw material gas from the upstream side of the user side of the gas pipe 23, it is possible to perform the surface treatment with respect to the user side of the gas pipe 23. このためユーザ側で十分にメンテナンスが行われていない配管を用いる場合であっても、当該配管の腐食が原因となるパーティクルの発生が抑えられ、金属汚染を防止することができる。 Thus even when using a pipe that is not made sufficiently maintained by the user, generation of particles corrosion of the pipe causes is suppressed, it is possible to prevent metal contamination.

さらに装置の組み立て時に、配管の曲げ加工を行ない、この際に外的要因で表面処理膜が破壊された場合であっても、配管の曲げ加工の後で表面処理を行うことにより、破壊された膜の表面に緻密な原子層堆積膜が形成されるので、破壊された膜からさらに膜剥がれが進行してパーティクルが発生するといったことも抑えられる。 Furthermore during the assembly of the device, it performs a bending of the pipe, even if the surface treatment film is destroyed by external factors during this, by performing the surface treatment after the bending of the pipe was destroyed since dense atomic layer deposition film on the surface of the film is formed, also suppressed that such particles are generated further film peeling from disrupted membrane progresses. さらにまた処理容器10の内部に構成部材を取り付けた後に表面処理を行うことにより、処理容器10自体と、処理容器10内に設けられる構成部材とに対して一括して表面処理を行うことができるので、処理容器10と構成部材とに対して別個に処理する場合に比べて、処理容器10から構成部材を取り外して、当該構成部材に対して処理を行い、次いでこの構成部材を再び処理容器10に取り付けるという作業が不要になるので、作業が容易になると共に、処理時間が短縮できる。 By performing the surface treatment after further also fitted with internal components of the processing chamber 10, it can be performed to a surface treatment together with the treatment chamber 10 itself, with respect to the components provided in the processing vessel 10 since, in comparison with the case of processing separately with respect to the processing chamber 10 and the structure member, and remove the components from the processing chamber 10, then process the components, and then again the processing vessel 10 the components since the work of attaching to becomes unnecessary, the work with is facilitated, thereby shortening the processing time.

さらにまた原子層堆積膜は真空プロセスにより形成されるので、これにより例えばガス供給機器ユニット22等の、複雑な形状の部位に対しても細部まで原料ガスが行き渡り、当該領域まで原子層堆積膜を形成することができる。 Since still yet atomic layer deposition film is formed by a vacuum process, thereby, such as, for example, gas supply equipment unit 22, the raw material gas spreads to details with respect to the site of a complicated shape, the atomic layer deposition film to the area it can be formed. この際、原子層堆積膜は、既述のように極めて薄い層を一層ずつ積み上げて形成されるので、既述のステップS2〜ステップS5等の繰り返し回数を制御することにより、所望の厚さの原子層堆積膜を形成することができ、このため例えば表面処理の対象に応じて、原子層堆積膜の厚さを容易に調整できる。 In this case, atomic layer deposition film, since it is formed by stacking a very thin layer as described above by layer, by controlling the number of repetitions of such steps S2~ step S5 described above, the desired thickness it is possible to form the atomic layer deposition film, and thus for example in accordance with the subject of surface treatment, can be easily adjust the thickness of the atomic layer deposition film.

つまりガス供給機器ユニット22等のように、ガス流路が複雑な形状の部位には、当該ガス供給機器ユニット22に対して選択的に第1及び第2の原料ガスを通流させ、真空排気を行うことにより、当該ガス供給機器ユニット22に対しては薄い膜厚の原子層堆積膜で表面処理を行うことによって、ガスの通流を妨げずに、例えば腐食性ガスに対する耐食性を高めることができる。 That is, as such as a gas supply equipment unit 22, the site of complex shape gas channel selectively flowed through the first and second raw material gas to the gas supply equipment unit 22, evacuation by performing, by performing a surface treatment with a small thickness of the atomic layer deposition film for the gas supply equipment unit 22, it is increased without disturbing the flow of gas, for example, corrosion resistance against corrosive gas it can.

また第1の原料ガスと第2の原料ガスの供給の間に真空排気を行い、第1の原料ガスが残存しない状態で第2の原料ガスを供給しているので、表面処理対象の構成部材の内部での第1の原料ガスと第2の原料ガスとの反応が抑えられ、この反応物の生成によるパーティクルの発生を抑えることができる。 The evacuating to vacuum during the supply of the first source gas and the second source gas, the first source gas is supplied to the second source gas in a state where no residual surface processed components the reaction of the first source gas and the second source gas inside is suppressed, it is possible to suppress the generation of particles due to the formation of the reaction product.

このように、半導体処理装置の腐食性ガスが通流する部位の腐食性ガスとの接触面全体に緻密な膜を形成することができるので、当該部位の腐食性の処理ガスに対する耐食性を向上させることができ、これにより前記部位の腐食により生じるパーティクルの発生を抑えることができる。 Thus, it is possible to corrosive gas of a semiconductor processing device to form a dense film on the entire contact surface between the corrosive gas sites flowing, improve the corrosion resistance against corrosive process gas of the site it can, thereby suppressing the generation of particles caused by corrosion of the site.

この際、原子層堆積膜は例えば室温程度の温度でも形成され、CVD法に比較して低温で処理が行われるので、例えばアルミニウムや、アルミニウムの上に溶射膜が形成された処理容器10に対しても、アルミニウムの溶解を起こさずに表面処理を行うことができる。 In this case, atomic layer deposition film also formed at a temperature of about room temperature for example, the low temperature process is performed in comparison to the CVD method, for example, aluminum and, to the processing container 10 sprayed film on an aluminum is formed also, it is possible to perform surface treatment without causing dissolution of aluminum. ここで溶射膜の上に原子層堆積膜を形成する場合には、ポーラスな溶射膜の多数の孔部に原子層が入り込んだ状態で原子層堆積膜が形成されるので、より強固な膜が形成されることになる。 In the case of forming an atomic layer deposition film on here sprayed coating, because a large number of pores atomic layer in a state of atomic layer enters the portion deposited film porous sprayed film is formed, stronger film It will be formed. このため、元々耐食性の大きな溶射膜の上に緻密な原子層堆積膜を形成することによって、より耐食性を大きくすることができる上、ポーラス構造であって表面が粗いという溶射膜の弱点をカバーすることができ、腐食性の処理ガスを用いた場合であっても、処理中の膜剥がれが発生等を抑えることができる。 Therefore, by forming the originally dense atomic layer deposition film on the big spray film corrosion resistance, covering over, the weakness of the sprayed coating that surface a porous structure is rough can be increased more corrosion resistance it can, even when using a corrosive process gas, it is possible to film during processing peeling suppress occurrence.

また金属製配管に対して表面処理を行う場合においても、既述のように原子層堆積膜は低温で処理が行われるので、テープヒータによる加熱で第1の原料ガスと第2の原料ガスとの反応を十分進行させることができ、簡易な加熱方法で処理を行なうことができて有効である。 Also in the case of performing the surface treatment with respect to the metal pipe, since atomic layer deposition film as described above is treated with a low temperature is performed, and the first source gas and the second source gas by heating with the tape heater the reaction can be sufficiently progress, it is effective to be able to carry out the process in a simple heating process.

このように本発明では、アルミニウム製やステンレス製の処理容器、配管や下面部材等の、表面処理が行われていない安価な構成部品に原子層堆積膜を形成する表面処理を行なうことにより、耐久性や腐食性ガスに対する耐食性を向上させることができるので、予め表面処理が行われた高価な構成部材を購入することなく、安価な構成部品を用いて半導体処理装置を製造することができ、製造コストの低廉化を図ることができる。 In this way the present invention, aluminum or stainless steel processing vessel, such as pipes and the lower surface member, by performing a surface treatment for forming an atomic layer deposition film on an inexpensive component surface treatment is not performed, durability since it is possible to improve the corrosion resistance against resistance and corrosive gases, without buying an expensive component in advance surface treatment has been performed, it is possible to manufacture a semiconductor processing apparatus using inexpensive components, manufacturing it can be achieved cost reduction in cost.

また構成部材に表面処理を行う装置として、図2に示す構成のものを用いれば、原料供給路の開閉バルブの切り替えにより、表面処理対象に対して選択的に第1及び第2の原料ガスを供給したり、表面処理対象に対して選択的に真空排気をを行い、こうしてある表面処理対象に対して選択的に表面処理を行なうことができる。 Also as an apparatus for performing a surface treatment component, by using those of the configuration shown in FIG. 2, the switching-off valve of the feed channel, selectively first and second raw material gas to the surface processed supply or performs selectively evacuated to the surface processed, can be selectively subjected to surface treatment in this way for a surface processed. このように1台の装置にて、処理ガス供給管21、処理容器10、ガス配管23、ガス供給機器ユニット22のいずれか又は全部に対して選択的に表面処理を行うことができ、装置の汎用性が高い。 Thus in one device, a processing gas supply pipe 21, the processing chamber 10, gas pipe 23 can be performed selectively surface treatment with respect to any or all of the gas supply equipment unit 22, the device versatility is high.

またこのようにいずれかの構成部材に対して選択的に表面処理を行うことができるので、装置の立ち上げ時やメンテナンス時に、表面処理が必要な部材のみに表面処理を行うことができる上、既述のように夫々の構成部材に対して、適切な膜厚の原子層堆積膜を形成することができる。 Also it is possible to perform a selective surface treatment for any of the components in this way, at the time of start-up or during maintenance of the apparatus, on which it is possible to perform the surface treatment only member requiring surface treatment, against components each as described above, it is possible to form the appropriate thickness of the atomic layer deposition film.

以上において本発明では、配管及び/又は処理容器を構成する金属にアルマイト処理を施し、その上に堆積膜を形成するようにしてもよい。 In the present invention at least, an alumite processing on the metal constituting the pipe and / or processing vessel, may be formed a deposited film thereon.

本発明の原子層堆積膜を形成する表面処理の対象となる半導体処理装置を説明するための断面図である。 It is a sectional view for explaining a semiconductor processing device to be surface treatment for forming an atomic layer deposition film of the present invention. 前記半導体処理装置の構成部材に対して原子層堆積膜を形成する表面処理を行うための表面処理装置の一例を示す構成図である。 Wherein a block diagram illustrating an example of a surface treatment apparatus for performing a surface treatment for forming an atomic layer deposition film against components of semiconductor processing equipment. 前記表面処理装置において、処理容器と当該処理容器に処理ガスを供給するための配管とに対して表面処理を行う場合を示す構成図である。 In the surface treatment apparatus is a configuration diagram showing a case where a surface treatment with respect to a pipe for supplying the processing gas into the processing container and the processing vessel. 前記表面処理装置において、処理容器と前記配管とに対して表面処理を行う場合を説明するための工程図である。 In the surface treatment apparatus, a process diagram for describing the case of performing the surface treatment with respect to said pipe and the processing vessel. 前記処理容器と配管とに対して原子層堆積膜を形成する場合の原料ガスの給断の様子を示す構成図である。 It is a configuration diagram showing the supply and cutoff of the raw material gas when forming the atomic layer deposition film against the pipe and the processing vessel. 前記表面処理装置において、処理容器に処理ガスを供給するための配管のみに対して表面処理を行う場合を示す構成図である。 In the surface treatment apparatus is a configuration diagram showing a case of performing the surface treatment for only a pipe for supplying the processing gas into the processing chamber. 前記表面処理装置において、処理容器のみに対して表面処理を行う場合を示す構成図である。 In the surface treatment apparatus is a configuration diagram showing a case where the surface treatment only to the processing vessel. 前記表面処理装置において、処理容器に処理ガスを供給するためのガス配管のみに対して表面処理を行う場合を示す構成図である。 In the surface treatment apparatus is a configuration diagram showing a case where a surface treatment with respect to only the gas pipe for supplying a process gas into the processing chamber. 前記表面処理装置において、前記処理ガス供給管に設けられたガス供給機器ユニットのみに対して表面処理を行う場合を示す構成図である。 In the surface treatment apparatus is a configuration diagram showing a case where the surface treatment only on the gas supply equipment units provided in the process gas supply pipe. 前記表面処理装置において、処理容器に処理ガスを供給するための処理ガス供給管のみに対して表面処理を行う場合を示す構成図である。 In the surface treatment apparatus is a configuration diagram showing a case of performing the surface treatment only on the processing gas supply pipe for supplying a processing gas into the processing vessel.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10 処理容器11 載置台12 ガス供給部13 下面部材14 バッフル板15 メカチャック2 ガス供給源21 処理ガス供給管22 ガス供給機器ユニット23 ガス配管24 排気管25 真空ポンプ41 第1の原料供給路42 第2の原料供給路43 第1のバイパス路44 第2のバイパス路51 第1の原料ガス供給源52 第2の原料ガス供給源 10 processing vessel 11 table 12 the gas supply unit 13 lower surface member 14 the baffle plate 15 mechanical chuck 2 gas supply source 21 the processing gas supply pipe 22 the gas supply equipment unit 23 Gas pipe 24 exhaust pipe 25 vacuum pump 41 first feed channel 42 second feed channel 43 the first bypass passage 44 second bypass passage 51 first raw material gas supply source 52 second raw material gas supply source of the

Claims (8)

  1. 処理ガスを金属製の処理容器内に供給することにより処理容器内の基板に対して半導体装置を製造するための処理を行い、処理ガスが腐食性ガスであるか、または前記処理後に処理容器内に腐食性ガスであるクリーニングガスを供給して処理容器内をクリーニングする半導体処理装置について、腐食性ガスが通流する部位の表面を処理する方法において、 Process gas performs processing for manufacturing the semiconductor device to the substrate in the processing chamber by supplying a metal treatment vessel, or the process gas is corrosive gas, or the processing after the processing vessel by supplying a cleaning gas is corrosive gas for semiconductor processing apparatus for cleaning the inside of the processing vessel, in a method for treating a surface of a portion corrosive gas flowing in,
    前記処理容器に、当該処理容器に腐食性ガスを供給するための金属製の配管と排気管とを接続し、前記排気管に真空排気手段を接続する工程と、 Into the processing container, a process connects the metallic pipe for supplying a corrosive gas to the processing vessel and the exhaust pipe, connecting the evacuation means to the exhaust pipe,
    次いで前記配管及び処理容器の内表面に、アルミニウム、ハフニウム、ジルコニウム、イットリウムからなる群から選択された元素を含む堆積膜を成膜する工程と、を含み、 Then the inner surface of the pipe and the processing vessel, comprising aluminum, hafnium, zirconium, a step of forming a deposited film containing an element selected from the group consisting of yttrium, a,
    前記堆積膜を成膜する工程は、前記配管の上流側から、前記元素を含む第1の原料ガスを供給して、前記配管及び処理容器の内表面に吸着させ、 Step of forming the deposited film, from the upstream side of the pipe, by supplying a first material gas containing the element, is adsorbed on the inner surface of the pipe and the processing vessel,
    次いで前記配管の上流側から、第1の原料ガスに代えて第2の原料ガスを供給して、前記内表面に吸着された第1の原料ガスと反応させ、この内表面に前記元素の原子層あるいは前記元素を含む分子層を形成し、 Then from the upstream side of the pipe, by supplying a second raw material gas in place of the first material gas is reacted with a first raw material gas adsorbed on the inner surface, atoms of the element to the inner surface forming a layer or molecular layer containing the element,
    こうして前記第1の原料ガスを供給する工程と、第2の原料ガスを供給する工程とを交互に多数回切り換え、両工程の間に、前記原料ガスの供給を止めて、前記配管と処理容器の内部を真空排気する工程を介在させることを特徴とする半導体処理装置の表面処理方法。 A step of supplying the first material gas thus switched multiple times alternately supplying a second material gas, during both steps, and stopping the supply of the material gas, the pipe and the processing vessel the surface treatment method of the interior of the semiconductor processing apparatus characterized by interposing a step of evacuating.
  2. 請求項1の発明において、前記配管の上流側から、処理容器を迂回して前記真空排気手段に接続するバイパス路を介して、前記第1の原料ガス及び第2の原料ガスを交互に多数回切り換えて供給することにより、前記配管の内表面に前記堆積膜を成膜することを特徴とする請求項1記載の半導体処理方法。 In the invention of claim 1, from the upstream side of the pipe, through the bypass passage to be connected to the vacuum exhaust means to bypass the processing container, a number of times the first source gas and the second source gas alternately switching by supplying the semiconductor processing method according to claim 1, wherein the of forming the deposited film on the inner surface of the pipe.
  3. 請求項1の発明において、前記配管を迂回して前記処理容器と前記真空排気手段とを接続するバイパス路を介して、前記処理容器に第1の原料ガス及び第2の原料ガスを交互に多数回切り換えて供給することにより、前記処理容器の内表面に前記堆積膜を成膜することを特徴とする請求項1記載の半導体処理方法。 In the invention of claim 1, wherein the pipe through the bypasses bypass passage for connecting the vacuum exhaust means and the processing vessel, multiple alternating first source gas and the second source gas into the processing chamber by supplying switching times, a semiconductor processing method according to claim 1, wherein the of forming the deposited film on the inner surface of the processing container.
  4. 前記配管は、半導体処理装置を製造するメーカにて製造された処理容器に付設された、当該処理容器に処理ガスを供給するための金属製の配管と、この配管に接続される半導体処理装置を使用するユーザ側の金属製の配管と、を含むことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一に記載の半導体処理装置の表面処理方法。 The pipe was attached to the processing container produced by the manufacturer for manufacturing a semiconductor processing apparatus, and a metal pipe for supplying the processing gas into the processing container, a semiconductor processing apparatus connected to the pipe the surface treatment method of a semiconductor processing apparatus according to any one of claims 1 to 3 and the user side of the metal pipe, comprising the to be used.
  5. 前記配管及び/又は処理容器を構成する金属は、アルミニウム又はステンレスであることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一に記載の半導体処理装置の表面処理方法。 The metal constituting the pipe and / or processing vessel, a surface treatment method of a semiconductor processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, characterized in that aluminum or stainless steel.
  6. 前記配管及び/又は処理容器を構成する金属と堆積膜との間には溶射膜が形成されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一に記載の半導体処理装置の表面処理方法。 The surface treatment method of a semiconductor processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the sprayed film is formed between the metal and the deposited film of the piping and / or processing vessel .
  7. 前記溶射膜は、ホウ素、マグネシウム、アルミニウム、ケイ素、ガリウム、クロム、イットリウム、ジルコニウム、ゲルマニウム、タンタル、ネオジムのいずれかを含むものであることを特徴とする請求項6記載の半導体処理装置の表面処理方法。 The sprayed coating, boron, magnesium, aluminum, silicon, gallium, chromium, yttrium, zirconium, germanium, tantalum, surface treatment method of a semiconductor processing apparatus according to claim 6, wherein a is intended to include any of the neodymium.
  8. 前記配管及び/又は処理容器を構成する金属にアルマイト処理を施し、その上に堆積膜が形成されることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか一に記載の半導体処理装置の表面処理方法。 The alumite processing on the metal constituting the pipe and / or processing vessel, a surface treatment method of a semiconductor processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the deposited film is formed thereon .
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